IX. RELACIONES RECÍPROCAS: FITOPLANCTON Y ZOOPLANCTON; PLANCTON Y NECTON

LOS SERES vivos jamás viven solos y aislados en la naturaleza; su vida en estas condiciones sería imposible. Sus propias características hacen que los organismos se agrupen y reúnan. La sociabilidad o principio de asociación es una de las características de los seres vivos. Esto es causa de que entre los diferentes vegetales y animales se entablen relaciones mutuas, de convivencia unas veces, de lucha otras, siendo este tipo de relaciones las que hacen que se establezcan las comunidades bióticas.

Se llama comunidad biótica al conjunto de organismos que habitan en un area específica del planeta; por ejemplo, una zona definida del mar. En esta comunidad, los organismos vivos y el medio no viviente que interacciona con ellos, intercambiando energía y sustancia química, forman un ecosistema, al que se puede definir como una comunidad biótica, más su ambiente.

Desde el punto de vista de las relaciones energéticas o alimenticias, los ecosistemas presentan tres tipos de organismos vivos: los vegetales verdes, productores de alimento; los animales que lo consumen, y aquellos seres que realizan la desintegración de los restos orgánicos: las bacterias.

Los vegetales y los animales, al agruparse, lo hacen de acuerdo con sus comunes exigencias frente a las condiciones del medio. Las comunidades que resultan de esa agrupación reciben el nombre de biocenosis. Cuando se habla del plancton, el bentos, los arrecifes de coral, el manglar, etcétera, se expresa un concepto general de esta clase de agrupaciones de organismos. En las biocenosis se reúnen los vegetales y los animales, de tal manera que entre los diferentes individuos que las constituyen se establecen relaciones de índole diversa, ya que los unos influyen sobre los otros.

En un lugar determinado del océano, el fitoplancton puede ser considerado como biocenosis, ya que no solamente esta representado por el conjunto de vegetales microscópicos pertenecientes al grupo de las diatomeas, sino que se forma una unidad en las que estas pequeñas plantas son el grupo dominante, y de ellas dependen, para su vida, otras especies vegetales y animales.

Las mismas diatomeas que integran este fitoplancton se encuentran en recíproca dependencia. La forma del caparazón de una especie determinada de diatomea es más delgada cuando se encuentra un mayor número de individuos y más gruesa cuando la cantidad es menor. La intensidad de su actividad reproductora depende de las cantidades de sustancias existentes en el medio.

Las diatomeas necesitan carbono, hidrógeno y oxígeno para elaborar los azúcares y las grasas, y el nitrógeno y fosfatos para poder fabricar proteínas, ácidos nucléicos, enzimas y vitaminas. También requieren, en proporciones menores, calcio, magnesio, potasio y hierro, entre otros elementos.

Estas sustancias, ávidamente buscadas por los vegetales marinos, generalmente se encuentran en cantidades constantes en el agua del mar; sin embargo, al aumentar el número de diatomeas, no tardan en agotarse, lo que hace que las poblaciones disminuyan hasta que estos elementos se renueven; por ello, el crecimiento de la vegetación marina es cíclico.

Al mismo tiempo, el conjunto de diatomeas modifica, en cierta medida, los factores fisicoquímicos del medio. Cuando éstas aumentan, la penetración de la luz disminuye ocasionando ligeros cambios en la temperatura superficial del agua y se provocan corrientes de surgencia que vienen del fondo hacia la superficie acarreando gran cantidad de nutrientes.

Por lo tanto, el aumento de la vegetación marina, que es un factor biológico, hace que se modifiquen dos factores físicos: la temperatura y las corrientes, que alteran un factor químico que es la concentración de nutrientes.

La mayor parte de las biocenosis naturales han necesitado mucho tiempo para establecerse y alcanzar el equilibrio que en la actualidad existe entre sus componentes y el medio. Las biocenosis evolucionan y forman series en que unas suceden a las otras en un mismo medio, y con esto se logra formar una biocenosis cada vez más estable hasta llegar, en ocasiones, a las que presenta el equilibrio más armónico con el medio: la biocenosis climax.

En el plancton se establece un equilibrio entre las poblaciones vegetales que forman el fitoplancton y los animales que constituyen el zooplancton. Este equilibrio se fundamenta en las cadenas de alimentación, de las que el primer eslabón se forma por vegetales microscópicos, que requieren para su nutrición de sustancias minerales con las que forman su propia sustancia orgánica. El consumo de fitoplancton que realiza el zooplancton ha sido llamado "pastoreo" y es causa de la disminución del número de individuos del fitoplancton.

Los animales exigen una alimentación con base en materia orgánica elaborada. Ésta la obtienen por filtración, a expensas de todo lo que flota en el agua, presas microscópicas o restos de otros organismos; o por depredación, que es la captura activa de una presa determinada mediante diversos órganos prensiles. El tamaño de la presa de los animales depredadores depende de la talla de la especie de rapiña y puede decirse que ésta existe tanto para un copépodo que tritura una diatomea con sus mandíbulas, como para un pez que devora un copépodo.

En esta relación resulta evidente que unos organismos vivan a expensas de los otros y que la abundancia de una especie pueda reducir considerablemente las poblaciones de sus víctimas. Esto puede presentarse bajo dos aspectos: el primero es la relación directa, en que la abundancia de zooplancton herbívoro depende totalmente del incremento que presente en ese mismo momento el fitoplancton; esto se puede observar claramente en todos los mares tropicales, así como en algunas regiones del océano, como al norte del Mar de Behring. Este tipo de conexión se basa en que el zooplancton abunda en el momento en que puede aprovecharse de una alimentación también abundante.

El segundo tipo de relación, la inversa, se da cuando primero abunda el fitoplancton y hasta un tiempo después lo hace el zooplancton, es decir, el máximo de éste es posterior a una etapa en la que aumentaron los vegetales planctónicos. En los mares templados, el fenómeno se produce dos veces en el año, en primavera y otoño; en cambio, en algunos mares fríos y en los polares se presenta una sola vez; por ejemplo, al norte de Siberia, durante los meses de junio y julio abunda el fitoplancton, por lo que hasta los meses de agosto y septiembre se encuentra el máximo de animales planctónicos.

Las causas de esta relación inversa son menos evidentes que las de la directa y son generalmente múltiples; una de las principales es la llamada "exclusión animal", que consiste en que los organismos del zooplancton tienen un rechazo natural a compartir su lugar con los vegetales, por lo que tienen una respuesta y huyen de las aguas donde abunda el fitoplancton. Se conocen algunos ejemplos en que el zooplancton se retira de donde viven algunos tipos de peridíneas o dinoflagelados planctónicos que producen sustancias tóxicas con las que pueden repeler a los herbívoros; cuando abundan estos vegetales pueden ocasionar la muerte de los organismos que están a su alrededor.

Otra causa es la diferente duración de los ciclos biológicos de los vegetales y de los animales. Los vegetales como las diatomeas se reproducen por división celular en un tiempo más breve, algunos lo hacen cada 48 horas, aunque la velocidad varía según la especie y las características del medio; si las condiciones del ambiente, como un aumento de temperatura, resultan favorables, producen un incremento en su población, ya que su división se lleva a cabo de cada 10 a 12 horas. Este aumento se realiza con mayor rapidez que el de algunos animales planctónicos, como los copépodos, que necesitan varias semanas para llegar a estados adultos. De este modo, los organismos del fitoplancton son capaces de mantener sus poblaciones y de proporcionar alimento al zooplancton, e indirectamente a los animales marinos en general.

En esta relación inversa se puede subrayar otro hecho, el llamado "pasto excesivo". La mayoría de los herbívoros, y especialmente los copépodos, recoge su alimento por filtración; la intensidad de este mecanismo parece independiente de la concentración de algas unicelulares en el agua del mar. De ello resulta que, cuando más abundante sea el fitoplancton, más cantidad del mismo ingerirán los copépodos. Para estos animales sus necesidades alimenticias sólo corresponden a un 14% de su propio peso por día; sin embargo, cuando abunda el fitoplancton llegan a capturar hasta un 40%.

Por lo tanto, cuando los vegetales marinos se incrementan se produce un importante despilfarro; una fracción notable del fitoplancton ingerido por los copépodos es expulsada en sus excrementos sin haber sido digerida y aprovechada por el animal, por el contrario, éste tuvo que gastar energía en capturarla, pasarla por el intestino y arrojarla por el ano, sin que le dejara algún beneficio.

Al analizar más a fondo este hecho se observa que el despilfarro es menor de lo que parece a primera vista. En primer lugar, la abundancia de los restos y excrementos acelera la regeneración de las sales minerales, que así pueden estar rápidamente a la disposición del fitoplancton. Por otra parte, estos excrementos de los herbívoros sobrealimentados son más ricos en materia utilizable, de modo que ésta no se pierde para todos, ya que puede servir de alimento a los animales planctónicos de las aguas inmediatamente inferiores donde el plancton vegetal no vive por falta de suficiente luz, e incluso resultan útiles para los animales que viven en el fondo, a condición de que éste no esté muy alejado de la zona de donde proceden los restos.

Cualquiera que sea el tipo de relación que se presente, se podrá pensar que los herbívoros causan verdaderos estragos en las poblaciones vegetales densas del plancton y que éstas se ven dañadas por la abundancia de animales; sin embargo, esto no es tan grave como parece.

En el mar se van a presentar "ciclos" bien establecidos en la relación vegetal-animal del plancton. Cuando los organismos del fitoplancton tienen la luz y sustancias inorgánicas indispensables, incrementan el número de sus poblaciones a tal grado que impiden la penetración de los rayos del Sol; luego esto, sumado a la disminución de la sustancia inorgánica gastada por el propio fitoplancton, ya que el zooplancton que aumentó se alimenta de él, hace que el fitoplancton disminuya. Cuando los animales del zooplancton no cuentan con suficiente alimento, también mueren, y el número de sus poblaciones se hace menor. Los restos de los vegetales y animales muertos llegan al fondo de los mares en donde las bacterias los desintegran dejando en libertad sustancia inorgánica que regresa a las capas superficiales por medio de las corrientes de surgencia, y como en estas aguas la luz penetra con mayor intensidad, por ser menor el número de individuos del fitoplancton, la fotosíntesis se acelera, iniciándose nuevamente el ciclo.

Todo el interés que presenta el estudio de las relaciones recíprocas entre el fitoplancton y el zooplancton está justificado desde el punto de vista puramente científico, pero aún lo está más desde el punto de vista práctico, teniendo en cuenta que los animales marinos que se desplazan nadando y que forman el necton, sobre todo las especies de interés comercial, se alimentan directamente de plancton o de otras especies nectónicas más pequeñas, que a su vez consiguen su alimento de este plancton.

Figura 23. Necton.

Los animales del necton son filtradores o depredadores a los que también se les llama de rapiña. La captura del alimento por filtración se puede realizar gracias a que el aparato bucal del organismo tiene una especie de coladera o rejilla, que le permite concentrar los pequeños organismos que flotan en el agua. Este tipo de alimentación está muy difundida entre los peces pelágicos de pequeño tamaño, en particular en la familia de los cupleidos, a los que pertenecen sardinas, anchoas y arenques, entre otros. El alimento que estos peces capturan consiste, esencialmente, de zooplancton, pero algunas sardinas de los mares tropicales pueden vivir directamente a expensas del fitoplancton.

El arenque se alimenta por filtración cuando es joven, capturando una ración diaria de 120 mil copépodos del zooplancton, los que a su vez han ingerido 14 mil millones de diatomeas; en la edad adulta, este animal completa su menú cazando activamente presas más grandes, como larvas de otros peces, que se encuentran en las aguas frías en las que vive.

Resulta muy curioso el hecho de que los mayores animales marinos que habitan en los mares actuales, las ballenas de barbas o rorcuales que viven en Groenlandia, son comedores de plancton. Esta ballena posee las fauces más grandes de todo el grupo de los mamíferos, la abertura de su boca, encuadrada por unas mandíbulas que se miden por metros y que llegan de un ojo a otro, está provista de barbillas. Estas fauces gigantescas no tienen dientes y conducen a una faringe tan estrecha que por ella no podría deslizarse ni siquiera un arenque.

Tales fauces pueden ser interpretadas como el cucharón con que el animal colecta el plancton. ñEl mamífero de mayor tamaño y con la boca más grande es el que come las cosas mas pequeñas!

Figura 24. Barbillas de una ballena.

Mientras la ballena gigantesca nada en aguas donde abunda el plancton, abre sus fauces que tienen el velo del paladar muy arqueado, las llena con la sopa planctónica, aprieta la lengua contra el paladar y expulsa el agua por los lados de la boca, quedando de este modo los organismos del plancton en las barbillas. Entre los manjares favoritos de la ballena se encuentran los eufáusidos, los copépodos y los pterópodos.

Una de las causas que hacen que los músculos de la ballena contengan grandes cantidades de aceite es que se alimenta de pterópodos, que tienen hasta el 20% de su peso de aceite, adquirido porque comen radiolarios que llenan su célula con estas grasas; en cierto modo se puede considerar que el aceite de hígado de los animales marinos es aceite planctónico.

El bocado predilecto de las ballenas está representado por unos diminutos camarones eufásidos llamados krill. En verano, un rorcual de 7 a 8 metros de talla llega a consumir entre 1 y 1.5 tondadas de plancton por día. Si se toma en cuenta que en un metro cúbico de agua se encuentran dos gramos de plancton, para que estas ballenas puedan consumir 1.5 toneladas necesitan filtrar cientos de miles de litros de agua y esto exige, además, que dichos animales puedan localizar, a distancia, las capas más ricas en plancton.

Basta pronunciar la palabra tiburón para que los hombres de mar se impresionen y, más aún, si se nombra o se encuentra al tiburón gigante; pero precisamente éste es un animal inofensivo ya que se alimenta de la sopa planctónica.

Entre los peces marinos que se alimentan como depredadores se tiene que citar, especialmente, la gran familia de los túnidos, a la que pertenecen los atunes y bonitos y otros muy cercanos a ellos como los peces espada y el marlín. Todos ellos son de rapiña, muy activos devoradores de peces más pequeños que se alimentan de plancton. Por lo tanto, las poblaciones de estos animales que tienen interés comercial para el hombre estarán determinadas por la relación que exista entre el plancton y el necton.

El ecosistema marino es un claro ejemplo de las relaciones que se establecen entre las comunidades bióticas que lo forman, destacando las relaciones recíprocas entre el fito y el zooplancton y las existentes entre el plancton y el necton, que son de gran interés para el hombre porque de ellas depende en gran parte la productividad de los océanos.